RU1801537C - Тепломассообменный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена в системе газ (пар)-жидкость, может найти применение в химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности. Сущность изобретени : тепломассообменный аппарат содержит корпус 1, по высоте которого расположены контактные тарелки 2. Тарелки 2 снабжены отверсти ми дл  прохода газа 3 в виде отогнутых вверх просечек полотна тарелки 2 и отверсти ми дл  слива жидкости.4. Над и под отверсти ми дл  слива жидкости 4 установлены теплообменные элементы 5 и 6 в виде р да горизонтальных параллельных труб. При этом рассто ни  от центров труб теплообменных элементов 5 и 6 до близлежащих кромок отверстий дл  слива жидкости 4 равны между собой, а ширина отверстий дл  слива жидкости 4 равна К0.35...-.0.85) dTp, где dip - наружный диаметр трубы теплообмеиного элемента, м. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов тепломэссорб- меиа в системе газ (пар)-жидкость, может найти применение в химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности дл  осуществлени  неадиабатический процессов,

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона устойчивой работы и интенсификаци  тепломассообмена за счет повышени  однородности газожидкостного сло .

На фиг. 1 изображен тепломассообмен- ный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - экспериментально полученна  зависимость диапазона устойчивой работы тепло- массообменного аппарата с одной тарелкой d Womax/Womln от соотношени  ширины отверстий дл  слива жидкости b к наружному диаметру трубы теплообменного элемента dip.

В корпусе тепломассообменного аппарата 1 по высоте расположены контактные тарелки 2. Тарелки 2 снабжены отверсти ми дл  прохода газа 3 в виде отогнутых вверх просечек полотна тарелок 2 и отверсти ми дл  слива жидкости 4, которые могут быть выполнены в виде щелей с отогнутыми вниз кромками. Над полотнами тарелок 2 в местах расположени  отверстий дл  слива 4 установлены теплообменные элементы 5 в виде р да горизонтальных параллельных труб. Под отверсти ми дл  слмвз жидкости 4 размещены дополнительно теплообменные элементы 6, Отверсти  дл  слива 4 размещаютс  симметрично относительно продольных осей труб теплообменных элементов 5 и 6. При этом рассто ни  от центров труб теплообменных элементов 5 и 6 (От и Ог) до близлежащих кромок отверстий дл  слива жидкости 4 равны между собой (lOiAl |OiAll 02B l02Bll), ширина b отверстий дл  слива жидкости4 равна b(0.35...0,85)dTp,

где dTp - наружный диаметр трубы теплооб- меного элемента 5 и 6, м.

С целью доказательства данного соотношени  были проведены исследовани  по вли нию соотношени  b/drp а диапазон устойчивой работы однотарельчатого аппарата 6 , который вычисл лс  как соотношение максимальной скорости газа в отверсти х тарелки W0max к скорости вступлени  тарелки в работу Womln Эксперименты приведены в колонне диаметром 400 мм на системе вода-воздух. Диаметр труб теплообменных элементов составл л 25 и 38 мм. Свободное сечение отверстий дл  прохода газа составл ло 17%. Из приведенной на фиг. 2 зависимости можно сделать ьывод. что наиболее

широкий диапазон устойчивой работы 6 (свыше 2,7) реализуетс  при значени х соотношени  b/dip лежащих в пределах 0,35...0,85. Тепломассообменный аппарат работает

следующим образом.

Жидкость поступает на полотно тарелки 2 либо с распределительной тарелки (не показана ), либо с вышерасположенной тарелки , газ (пар), проход  через отверсти  3,

эжектирует жидкость, и образовавшиес  струи направл ютс  на трубы верхнего теплообменного элемента 5. В результате удара газожидкостной струи о трубы верхнего теплообменного элемента 5 происходит су5 щественна  интенсификаци  процесса тепломассообмена и сепараци  основной массы прокрнтактировавшей-жидкости. После удара газ (пар) поступает на вышерасположенную тарелку, а проконтактировавша 

0 с газом (паром) жидкость через отверсти  4, расположенные непосредственно под трубами верхнего теплообменного элемента 5, попадает на трубы нижнего теплообменного элемента 6, где происходит дополнитель5 ный теплообмен. Путем исполнени  отверстий 4 дл  слива жидкости в виде щелей с отогнутыми вниз кромками и подбора рассто ни  полотном тарелки 2 и трубами нижнего теплообменного элемента 6

0 достигаетс  необходимый гидравлический затвор, преп тствующий проходу газа (пара ) через отверстие 4 дл  слива жидкости. Через зазор между полотном тарелки 2 и трубами нижнего теплообменного элемента

5 б либо зазор между трубами нижнего тепло- обменного элемента 6 и кромками отверстий 4 в случае исполнени  последних в виде щелей с кромками, отогнутыми вниз, жидкость, образу  пленку в межтарельча0 том пространстве, попадает на нижерасположенную тарелку.

t

Размещение труб верхнего 5 и нижнего 6 теплообменных элементов с равными рас5 сто ни ми от их центров до близлежащих кромок отверстий дл  слива жидкости 4 (101А| 101АМ 102В| 102В|)создаетусло- ви  минимального гидравлического сопротивлени  дл  слива жидкости. Это

0. преп тствует накоплению жидкости на плато тарелки 2, способствует упор дочению слива жидкости. В результате этого повышаетс  однородность образующегос  на плато газожидкостного сло  и интенсифи5 цируетс  тепломассообмен в аппарате. Выполнение отверстий дл  слива жидкости шириной Ь, равной (...0,85) dtp, позвол ет максимально расширить диапазон устойчивой работы контактных тарелок, а значит и теплообменного аппарата в целом.

Техническое преимущество предлагаемого тепломассообменного аппарата заключаетс  в интенсификации тепломассообмена и расширени  диапазона устойчивой работы за счет рационального размещени  труб теплообменных элементов относительно отверстий дл  слива и оптимального соотношени  между шириной отверстий дл  слива и диаметром труб теплообменных элементов .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Тепломассообменный аппарат, включающий корпус, по высоте которого установлены полотна контактных тарелок с отверсти ми дл  прохода газа (пара) в виде отогнутых вверх просечек полотна и отверсти ми дл  слива жидкости, и размещенные над полотном теплообменные элементы в виде р да параллельных горизонтальных

   8

   труб, отверсти  дл  слива жидкости распо ложены над трубами теплообменных элементов , а под отверсти ми дл  слива жидкости горизонтально размещены трубы

   дополнительных теплообменных элементов , отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона устойчивой работы и интенсификации тепломассообмена за счет повышени  однородности жидкостного

   сло , рассто ни  от центров труб теплообменных элементов, расположенных над и под полотнами контактных тарелок, до близлежащих кромок отверстий дл  слива жидкости равны между собой, а ширина отверстий дл  слива жидкости равна

   b - (0,35-0,85) dtp,

   где - наружный диаметр трубы теплооб- менного элемента, м.